新闻及香港科大故事

香港科技大学（HKUST）的研究人员开发出一种受人类听觉系统启发的感测器阵列设计技术。透过模仿人耳根据音位分布来区分声音的能力，这种新型感测器阵列方法可能优化感测器阵列在诸如机器人技术，航空，医疗保健和工业机械等领域的应用。 传统的感测器阵列面临布线复杂凌乱、有限的可重构性以及连接网路缺乏对物理损伤的抵抗力等挑战。为解决这些挑战，香港科技大学机械及航空航天工程学系副教授杨征保研究团队，透过为每个感测单元分配唯一的正弦波频率，并利用感测单元讯号调制正弦波幅度,这类似于人耳中的耳蜗毛细胞处理不同频率的声音。将这些不同频率的调幅讯号迭加到单一导体上，最后使用快速傅立叶变换演算法来解码这个迭加的时域复合讯号，便可解析出整个感测器阵列的感知物理量。这种设计允许将传统行列配置阵列中的大量输出线减少到单根线，而不牺牲原有的功能。这种新颖的方法允许解码系统并行处理所有感测单元的讯息，与现有的用于感测器阵列解码的时分复用方案完全不同。 该研究的感测器连接网路采用冗余设计，以确保即使阵列的连接网路部分受损，也能保持正常运作。这种设计特性受到内耳毛细胞和神经元之间多个突触连接的启发，如果一条路径失效，将提供备份路径。这种冗余设计不仅增强了系统的抗损伤能力，而且使得更强大的可重构性成为可能，这是在诸如响应式机器人或自适应可穿戴设备等快速变化的应用中特别有用的特性。另外，感测器阵列的乐高式模组化设计也可能降低维护成本，因为相比传统的多线感测器阵列提出的方案更易于修复。 研究者提出的感测器阵列技术提供了多种潜在的应用。其灵活性和稳健性使其非常适合整合到曲面和在恶劣的环境中工作。它可以适应不同表面的形状和多模感知需求，同时提供即时数据。研究团队已经在两个主要应用中展示了此感测器阵列设计的优势——一个是压强感测器阵列，另一个是压强-温度多模感测器阵列。后者可用于监测义肢中关键的参数，从而提高患者的舒适性和安全性。团队也介绍了该技术在监测飞机机翼应变分布的应用潜力，这可能有助于开发更安全、更节能的飞机。

香港科技大学（科大）成员创立的两间初创公司在美国举办的2024年消费电子展（CES 2024）上荣获CES创新大奖。

香港科技大学（科大）与Absolute Pure EnviroSci Limited（APEL）共同建立联合实验室，就创新的健康和环境技术进行研发及成果转化，当中包括一种高效持久的环保防虫喷雾，能驱除床虱并灭活高达99.9%的高传染性病毒，细菌和难以杀灭的孢子；以及用于测量环境污染对人类健康所构成风险的人造类器官(artificial organoids)，可为香港以至大湾区建立健康监测系统提供重要的数据支持。在香港特别行政区环境及生态局副局长黄淑娴女士、科大副校长（研究及发展）郑光廷教授、义合控股有限公司（义合）主席詹燕群先生以及APEL主席钟伟强博士的见证下，科大化学及生物工程学系兼环境及可持续发展学部杨经伦教授与APEL董事杨学光博士今日签署成立科大-AP EnviroSci Ltd环境科学健康与环境创新联合实验室（联合实验室）备忘录。其他莅临庆祝联合实验室成立的嘉宾包括广州医科大学附属第一医院广州呼吸健康研究院副院长杨子峰教授、义合行政总裁甄志达先生，以及中国香港体育协会暨奥林匹克委员会义务副秘书长黄宝基先生。联合实验室获义合旗下附属公司 APEL提供2,000万港元启动资金，将同时研发可用以支持水资源管理、减少并转化厨余，以及透过提升空调以至发电厂能源效益来支援脱碳等可持续发展方案。用于驱除床虱的先进配方，源于科大于全球爆发新冠疫情初期、最早研发的其中一款新型多层次杀菌涂层技术（MAP-1），能持久对抗新冠病毒（SARS-CoV-2）。这个驱除床虱配方已通过中国内地和瑞士两个实验室的认证，证实具有100%驱虱能力。香港运动员亦将在2024年巴黎奥运会期间使用这款环保防虫喷雾，以应对欧洲日益严重的床虱问题。该配方亦可在不改变材质的情况下掺入棉、麻等纺织物，为包括病人、长者及婴儿等衣物服饰，提供持久的抗病毒防护。 

香港科技大学（科大）领导的研究团队成功研发出一种光学等离子体镊子控制的表面增强拉曼光谱（SERS）平台，利用光的开关控制，以单分子水平探测混合物中不同的胰岛类淀粉蛋白质物种，揭示pH影响下胰岛类淀粉蛋白的异质结构，以及与第2型糖尿病相关的淀粉样聚集机制背后的秘密。 单分子技术能够分辨每个分子的信息，通过去除整体取平均的模式获得被传统宏观表征方法掩盖的细节，革新我们对复杂性和异质性较高体系的认知。目前，单分子的实验条件通常要依靠高度稀释和/或分子固定的方法来实现，因为受到光学衍射极限的限制，探测体积难以进一步减少。然而，某些生物分子体系参与的各种相互作用在很大程度上受到浓度的影响。例如，人类胰岛淀粉样多肽（Amylin，hIAPP）是一种天然无序蛋白，缺乏稳定的二级结构，但是会受到浓度、酸碱度等环境因素调控从而产生聚集的倾向，在2型糖尿病患者中形成各种各样的寡聚体中间体和淀粉样纤维。 这些分子机制仍然未明，因为目前很难从动态转变的混合物中检测到稀有、瞬态和形式各异的淀粉样多肽物种，所以需要开发更先进的单分子研究方法。 最近，由科大化学系助理教授黄晋卿教授领导的研究团队取得了重大突破，成功开发了一种新颖的单分子平台，结合光学等离子操控和SERS测量技术，可以减少以往受到光学衍射限制的检测体积，并增强分子讯号，从而能够在生理浓度下高通量地表征受酸碱度影响的淀粉样多肽物种。